MIKROSKOPIE V OBORU TEXTILNÍM
|
|
- Julie Pospíšilová
- před 8 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 MIKROSKOPIE V OBORU TEXTILNÍM Makro- a mikrosvět Vjemy ze světa okolo nás vnímáme svými smysly. Je uváděno, že nadpoloviční množství těchto vjemů makrosvěta přichází do našeho mozku zrakem. Mozek je schopen vjemy třídit, uchovávat a zpětně rekonstruovat při podobných situacích. Pak říkáme, že člověk je schopen jednat v kontextu. Důležitou vlastností optických systémů včetně lidského oka je rozlišovací schopnost (schopnost rozlišení dvou vedle sebe ležících bodů). Tato schopnost je u lidského oka cca 0,1 mm (např. lidský vlas). V zásadě jsme však kontextuálně schopni vnímat tělesa o velikosti 10 mikrometrů (vlákno bavlny, prach na skle ). Zaostření na vnímaná tělesa se děje pomocí akomodace oka, která je uváděna v rozmezí 4 dioptrií od 0,25 m do nekonečna. Pokud akomodační schopnost oka nestačí, ordinují se optické pomůcky (brýle, kontaktní čočky, lupa ). Obr. 1 Model lidského oka Mimo rozlišovací schopnost lidského oka leží mikrosvět (samozřejmě také gigasvět vesmíru, ale o tomto světě mikroskopie nepojednává). V tabulce jsou v logaritmické stupnici uvedeny schopnosti rozlišení různých experimentálních metod a struktury, které jsou těmito metodami studovatelné. Tabulka I Rozlišovací schopnosti různých metod exp. techniky struktur a RTG krystality krystalinita TEM lamela REM fibrila optika morfologie vlákno lidské oko 0,1nm 1nm 10nm 100nm 1µm 10µm 100µ m 1mm 10mm log l
2 SVĚTLO Světlo je definováno jako příčné elektromagnetické vlnění přenášející energii v kvantech, která byla nazvána fotony. U některých jevů se projevuje vlnová podstata světla (při interferenci), u některých zase jeho podstata kvantová (fotoelektrický jev). Při mikroskopování se projevuje v převážné většině vlnová podstata světla. Šíření světelné vlny o dané vlnové délce λ je spjato s přenosem energie ve formě kvant dané vztahem W = h. f (1) kde W - energie h -Planckova konstanta f - frekvence Kvanta se pohybují fázovou rychlostí v, kde fázová rychlost je definována jako rychlost pohybu vlnoplochy ve směru šíření vlnění. Mezi vlnovou délkou λ a frekvencí f je dán vztah λ. f = v (1a) Barva Vnímání barvy je zcela nezávislé na frekvenci jednotlivých kvant světelného paprsku. Jestliže budou mít všechna kvanta daného světelného paprsku stejnou energii a tím i stejnou frekvenci, která je skalární veličinou, pak bude světlo monochromatické. Intenzita světla Intenzita světla je dána střední hodnotou čtverce intenzity elektrického pole E elektromagnetické vlny. Závisí na amplitudě vektoru vlny. Obecně platí, že směr intenzity elektrického pole ( E r ), směr intenzity magnetického pole ( H r ) a směr světelného paprsku ( s r ) jsou na sebe navzájem kolmé, což vyhovuje požadavku příčného elektromagnetického vlnění Rozlišovací schopnost Rozlišovací schopnost optického systému je dána vztahem d = λ n. sinα (2) kde λ - je vlnová délka světla (resp. záření) [m] n - index lomu prostředí, ve kterém se světlo (záření) šíří 1 α - poloviční úhel vstupní pupily (čočky) 2.n.sinα - numerická apertura 1 index lomu, značka n základní optická charakteristika prostředí. Poměr fázové rychlosti světla c ve vakuu k fázové rychlosti světla v (téže frekvence) dané látce: n = c/v; je vždy větší než 1, závisí na frekvenci světla. V souvislosti s indexem lomu se zavádí pojem optická hustota prostředí. Prostředí 1 je optika hustší než prostředí 2, je-li n 1 > n 2.
3 Vzhledem k rozlišovací schopnosti mikroskopu je vhodné připomenout difrakci světla na štěrbině, resp. kruhovém otvoru clony. Pro krátké vlnové délky s vlnovou délkou λ srovnatelnou s šířkou štěrbiny d se šíří vlnění volně, pro vlnové délky s λ větší než d se šíří po vlnoplochách, kde vzájemně interferuje (obr. 2) Obr. 2 Interference světla Difrakce má potom několik maxim a minim, z nichž nejdůležitější je maximum prostřední (obr. 3). Difrakce na kruhovém otvoru (cloně, průměru vstupní pupily objektivu) je omezujícím faktorem rozlišovací meze optických přístrojů. Pro λ přesahující šířku štěrbiny platí sin Θ = λ (3) d Pro difrakci na kruhovém otvoru jako omezujícího faktoru pak platí sin Θ 1) = 1,22( λ ) a pro malé úhly Θ 1) = 1,22( λ ) (4) ( d ( d kde Θ (1) - je úhlová pozice prvního ohybového minima d - je průměr apertury Obr. 3 Difrakční maxima
4 MIKROSKOPIE Zatímco někteří učenci starověku a středověku zvedali své oči ke hvězdám a snažili se pochopit koloběh vesmíru, jiní skláněli své hlavy k nepatrným částečkám přírody a bádali nad tím, z čeho se skládají věci okolo nás. Jedním z nich byl také Antony van Leeuwenhoek [lévenhuk], který v 17. století jako vědec samouk sestrojil jednoduchý mikroskop s jedinou čočkou, který zvětšoval 300x. Pomocí tohoto mikroskopu prostudoval řadu mikroorganismů a popsal jejich chování. Objevil krevní kapiláry, popsal bakteria a prvoky a popsal příčné pruhování svalů. Jednočočkový mikroskop zdokonalili jeho následovníci, doplnili objektiv o okulár, preparáty začali osvětlovat, atd. Na obr. 4 je příklad historického mikroskopu sestrojeného v roce 1670 Robertem Hookem a ve srovnání s ním je na obr. 5 moderní mikroskop. Obr. 4 Historický mikroskop (Robert Hooke 1670)
5 Obr. 5 Moderní mikroskop Olympus Kromě světelného mikroskopu se v současné době používá pro náhledy do mikrosvěta také mikroskopů, které využívají jiné záření než viditelné světlo. Nejznámější jsou elektronové mikroskopy, dále pak laserové konfokální mikroskopy, atd. Na obr. 6 jsou schémata světelného mikroskopu (SM), transmisního elektronového mikroskopu (TEM) a rastrovacího elektronového mikroskopu (SEM). Světelný mikroskop Světelný mikroskop je považován za chronicky známé zařízení. Je to optický mikroskop, v němž je obraz zvětšován dvěma sadami spojných čoček: objektivem a okulárem. Pro účely optické mikroskopie se užívají objektivy různé síly, tj. různé zvětšovací schopnosti, okulár již jen zvětšuje obraz vržený objektivem. Největší zvětšení, kterého lze docílit v obyčejném světle, je asi 1 500krát, kdy má optický mikroskop ještě využitelnou rozlišovací schopnost. Při použití nejsilnějších objektivů je nutno vložit mezi frontální čočku a krycí sklíčko mikroskopického preparátu kapku cedrového oleje se stejným lomem světla, jako má sklo, aby se světlo neztrácelo (imerzní objektivy). Vyššího zvětšení lze docílit použitím světla o kratší vlnové délce, jako je ultrafialové (UV) světlo. Dalším způsobem je pozorování ve fázovém kontrastu, které vyžaduje zařízení vyvolávající fázový posun světelných vln. Ten umožňuje pozorovat neobarvené objekty s nepatrně odlišným lomem světla. Speciálními způsoby pozorování je rovněž polarizované světlo, temné pole, atd.
6 Obr. 6 Schémata SM, TEM, SEM. Světelný mikroskop a elektronové mikroskopy využívají různých druhů záření. U elektronových mikroskopů to je svazek elektronů, který má velmi malou vlnovou délku. Podle vztahu pro výpočet rozlišovací schopnosti je zřejmé, že elektronové mikroskopy budou mít vysokou rozlišovací schopnost (TEM : 1 2 nm, SEM: 3 10 nm). TEM a SEM mají možnost velkého zvětšení (až x), kdežto u SM se musíme spokojit se zvětšením 1500x. Zobrazení ve světelném mikroskopu Na obrázku je znázorněn průchod světelných paprsků světelným mikroskopem. Obr. Průchod světelných paprsků světelným mikroskopem
7 Pro pozorování ve světelném mikroskopu je vhodné jeho dokonalé seřízení podle Köhlera. Při tomto seřízení se promítá obraz polní clony do roviny preparátu. Seřízení se provádí při zařazeném objektivu 10. Při zaostřeném preparátu se pohybem kondenzoru zaostří obraz polní clony do roviny preparátu. Zvětšení světelného mikroskopu Zvětšení světelného mikroskopu je udáváno známým vztahem Z m = Z obj. * Z ok. * Z příd.zař. ( 5) Kde Z m - je zvětšení mikroskopu Z obj. - je zvětšení objektivu Z ok. - je zvětšení okuláru - je zvětšení přídavných zařízení (hranolu, atp.) Z příd. zař. Zvětšení mikroskopu se běžně provádí výměnou objektivu nebo výměnou okuláru. Protože se obraz tvoří v objektivu a okulár tento obraz zvětšuje, je vhodné zvětšení mikroskopu měnit výměnou objektivu. Pokud bychom použili objektiv s velkým zvětšením (např. násobným), je nutno mezi preparát a objektiv kápnout kapku imerze. Tím se realizuje tzv. imerzní objektiv, u kterého se více paprsků láme do objektivu Metody pozorování v procházejícím světle Procházející světlo je nejobvyklejší způsob pozorování na světelném mikroskopu. Při tomto způsobu je možné použít buď přímého procházejícího světla, temného pole, šikmého osvětlení nebo fázového kontrastu. Polarizované světlo je rovněž realizováno převážně v procházejícím světle. Na obr. jsou patrné různé režimy při pozorování v procházejícím světle.
8
9 Obr. Různé typy osvětlení v procházejícím světle. a) centrované osvětlení b) šikmé osvětlení ve směru šipky c,d)excentrické osvětlení ve směru šipek e) osvětlení s vloženou pomocnou clonou f) fázový kontrast g) totálně vyosené osvětlení s provizorním efektem temného pole. Temné pole Temné pole je realizováno speciálním kondenzorem (viz. Obr. ). Přímo do objektivu neprochází žádné paprsky. Paprsky osvětlují preparát šikmo a v objektivu je patrný obraz odražených a lomených paprsků z kondenzoru. Mezi kondenzor a preparát je nutno kápnout kapku imerze!
10 Obr. Kondenzor pro temné pole IMERZNÍ KAPALINY Imersní kapaliny jsou organické nebo anorganické sloučeniny (kapaliny nebo ve vodě rozpuštěné soli) o různém indexu lomu, které se dají navzájem mísit. Podmínkou použití imersní kapaliny pro použití při mikroskopování vláken, resp. biologických preparátů, je inertnost kapaliny vzhledem k pozorovanému materiálu. Materiál Nesmí během styku s imersní kapalinou bobtnat, rozpouštět se, chemicky reagovat. Imersní kapaliny nesmí během pozorování těkat, aby nedocházelo ke změnám optických vlastností. Problémem je rovněž podobnost indexu lomu některých vláken a imerzí, takže při pozorování vlákna zmizí. Toho se naproti tomu dá využít pro zvýraznění některých druhů vláken ve směsích, pro sledování tvaru (trajektorie) vláken v nadvlákenných útvarech, apod. V tabulce je přehled indexů lomu imersních kapalin a vláken. Přehled indexů lomu některých imersních kapalin a vláken Imersní kapalina Index lomu Vlákno Index lomu voda 1,333 Triacetát 1,470 hexan 1,375 Polyakrylonitril 1,520 chloroform 1,444 Viskózová vl. 1,535 levandulový olej 1,461 Bavlna 1,540 glycerol 1,473 Vlna 1,550 ricinový olej 1,480 Polyamid 1,550 lněný olej 1,485 Len 1,560 cedrový olej 1,507 Ramie 1,565 kanadský balzám 1,520 Polyester 1,630 Tabulka Povšimněme si např. indexu lomu acetátových vláken a glycerolu. Při mikroskopování vláken je glycerol normálně používanou imersní kapalinou pro acetátová vlákna jej však nelze použít pro blízký index lomu a tím ztrátu detailů na vlákně. Proto se používá buď voda nebo imerze s vyšším indexem lomu.
11 POLARIZAČNÍ MIKROSKOPIE Polarizované světlo Světlo - elektromagnetické vlnění příčné (šíří se ve všech rovinách kolmých na směr šíření paprsku). Usměrnění kmitů do jedné roviny - polarizace. Může se provádět nikolem nebo polarizačními filtry.
12 Polarizace dielektrika r x E = E0 exp( i ω t ) c r E...vektor el. pole iω...kruh. frekvence t...čas Vektor polarizace r P = ε 0 X e r E ε0... permitivita Xe.. tenzor 2. pořádku (el. susceptibilita) c... rychlost šíření x... osa ve směru šíření Vektor indukce: r r r r r r r r D = ε0 E + P = ε0e + ε0xee = ε0( 1+ Xe) E = ε 0 εe r D... závislý na poloze aktivních dvojic v polymeru hodnota orientace. Index lomu nezávisí na směru dráhy světla, závisí na směru rozruchu od elektromagnetického vlnění. Pro odlišení použití polarizovaného světla. Index lomu světla v médiu podmíněno polarizovatelností molekul. Lorentz - Lorentzova rovnice: 2 n 1 3 P 2 n + 2 = 4 π P... polarizace n... index lomu Polarizační mikroskop vybavení polarizátorem a analyzátorem P A - světlo prochází P A - tmavé pole. Pootočením A o určitý úhel se rozsvěcí a hasne pozorovaný objekt (krystal, vlákno) Tato iluminace vyniká u použití monochrom. světla. U bílého světla - interferenční barvy (použití např. pro zralost bavlny) Optický dvojlom vláken vlákno anizotropní polymorfní polymerní systém optický dvojlom míra anizotropie vlákna (míra orientace). dvojlom rozdíl lomu světla (index lomu) ve směru rovnoběž. a kolmém na osu vlákna n( ) a n( ) D= n=n( ) - n( ) dvojlom - rozdílná rychlost šíření světla
13 Index lomu světla: c0... vakuum c... medium m λ... vln ová dé lka c0 λ 0 n = = λ c m m Mikroskop je nutno seřídit, aby se clony kryly. Přídavné zařízení mikroskopu - Bertrandova čočka. Metody zjišťování: - imersní s využitím Beckeho čar - kompenzační - sumární efekt Imersní metoda Při použití lineárně polarizovaného světla se hledá index lomu ve směru a na osu vlákna. Na rozhraní dvou prostředí (vlákno a imersní kapalina) vznikají tzv.beckeho čáry mění se imerse, dokud vlákno nezmizí, pak je index lomu vlákna stejný jako u imerse. Proměřuje se n( ) a n( ).
14 Kompenzační metoda Založena na kompenzačním měření fázového rozdílu mezi dvěma polarizovanými na sebe kolmými paprsky s rovinami kmitu ve směru rovnoběžém s osou a kolmém na osu vlákna. Používá se polarizační mikroskop. Na vlákně kruhového průřezu podélné světlé a tmavé pruhy interferencí - izochromaty. Pak n ve vztahu = n λ je počet párů izochromat. Směrem k okraji vlákna se izochromaty zužují. Hodnota dráhového rozdílu se zpřesňuje goniometrickou kompenzací v rozsahu 1 izochromaty. Měří se úhel kompenzace η. Dvojlom λ... délka vlny monochromatického světla n... počet izochromat η... úhel kompenzace d... průměr vlákna v µm ( 180n + η) λ D = 18, 10 5 d Izochromaty se nevyskytují u vláken nekruhového průřezu. Tam světlo interferuje do barevných odstínů (zralost bavlny). Rozložení izochromat na klínovém řezu vlákna
15 Stanovení dvojlomu metodou goniometrické kompenzaze Stanovení dvojlomu trilobálního vlákna metodou SVIT A K rovina komperátoru o.v. P
16 Postup: 1. otáčí se komparátorem až do vyhasnutí izochromat (v je ve středu kříže xy) 2. odečte se d n = n( ) - n( ) Γ n = d d = d / k zv k Γ fázové posunutí / l2 k = l 1 d / dílky na stupnici k zv konstantní zvetšení Polarizační mikroskop je nejčastěji konstruován jako optický mikroskop, má však navíc některé další součásti. V dnešní době se používá polarizačních mikroskopů různé konstrukce, ale principiálně jsou si všechny polarizační mikroskopy podobné. Nejdůležitějšími součástmi polarizačního mikroskopu jsou: POLARIZAČNÍ ZAŘÍZENÍ - skládá se ze dvou nikolů, resp. polarizačních filtrů - polarizátoru a analyzátoru. Polarizátor je obvykle zabudován v kondenzoru a analyzátor, je umístěn v tubu mikroskopu a je možné ho z tubu vysunout a tím odstranit z optické soustavy mikroskopu. Tato vlastnost je důležitá pro pozorování předmětu dvojím pohledem. Je-li analyzátor vysunut, mluvíme o pozorování s jedním nikolem. Zasuneme-li analyzátor, pozorujeme se zkříženými nikoly. Další součásti polarizačního mikroskopu: STATIV - jsou na něm upevněny ostatní části mikroskopu; OSVĚTLOVACÍ ZAŘÍZENÍ - dopravuje světlo do optické soustavy mikroskopu; OTOČNÝ STOLEK umožňuje otáčení preparátu kolem osy mikroskopu. Na stolku bývá přichyceno posuvné zařízení, umožňující jemné a přesné posouvání preparátu do stran; TUBUS - lze jím pohybovat vůči stolku nahoru a dolů, a tak mikroskop zaostřit na preparát. Součástí tubu je analyzátor a výsuvná Bertrandova čočka, která umožňuje pozorování ve sbíhavém světle. KONDENZOR je umístěný pod stolkem mikroskopu a soustřeďuje světlo do optické soustavy mikroskopu. Jeho součástí bývají irisová clonka, která umožňuje regulovat množství světla vstupujícího do tubu; filtr nutný pro pozorování v umělém světle modré kobaltové sklo odfiltruje žluté záření světelného zdroje, které zkresluje barevné jevy při pozorování; polarizátor, pokud není součástí osvětlovacího zařízení. OBJEKTIVY jsou umístěny na spodním konci tubu. Ke
17 každému mikroskopu se dodává sada objektivů s různým zvětšením. OKULÁRY se do tubu mikroskopu upevňují zasunutím shora. K polarizačním mikroskopům se dodávají speciální okuláry s vloženým záměrným křížem či mikrometrickou stupnicí. Okuláry s mikrometrickou stupnicí slouží k měření rozměrů pozorovaného objektu. Modernější mikroskopy mívají zabudováno další vybavení, například fotozařízení. To umožňuje pořízení fotografií pozorovaných objektů a následné uložení a zpracování na počítači. Toho se využívá například při tvorbě různých databází. Mikroskop viz obrázek 1. a) Pozorování s jedním nikolem Nepolarizované světlo vstoupí z osvětlovacího zařízení do polarizátoru, kde dojde k jeho polarizaci dvojlomem a k eliminaci jednoho z takto vzniklých paprsků. Druhý paprsek vystoupí z polarizátoru a prochází dále optikou mikroskopu až k pozorovatelově oku ( obr. 2a ). Toto světlo je již polarizované, to znamená, že všechny paprsky kmitají v jedné rovině. Analyzátor i Bertrandova čočka jsou vysunuty. S jedním nikolem můžeme například pozorovat tvar a velikost vláken. Velikost vláken se měří pomocí mikrometrického okuláru. Jde o okulár s vloženou destičkou se stupnicí o 100 dílcích. Před měřením je třeba okulár nejprve kalibrovat pomocí mikrometru. Kalibraci je nutno provést pro každý objektiv, který při mikroskopování použijeme. Další pozorovatelná vlastnost vláken je barva. Barva vláken v procházejícím světle je dána mírou absorpce světla. Je-li absorpce v celém rozsahu viditelného světla slabá, je vlákno průhledné. Pokud je nějaká část viditelné oblasti světla vláknem absorbována, do pozorovatelova oka proniká ta část spektra, která absorbována nebyla. Výsledkem je barevný vjem. Výše uvedenou metodou lze také sledovat povrch vláken. Umožňuje nám to zjišťovat, zda jsou na něm nějaké trhliny výstupky nebo ulpěné nečistoty, které jsou nežádoucí. b) Pozorování se dvěma nikoly Stejně jako v prvním případě světlo vstoupí do polarizátoru a vystoupí z něj polarizované. Toto polarizované světlo posléze dopadne na analyzátor. Analyzátor je ale nastaven tak, že jeho rovina kmitání je kolmá k rovině kmitání polarizátoru. Výsledkem je, že zorné pole mikroskopu při zkřížení nikolů zhasne světlo neprojde do našeho oka, protože je pohlceno analyzátorem (obr. 2b). K pozorování se dvěma nikoly připravíme mikroskop tak, že zasuneme analyzátor. Bertrandova čočka je vysunuta. Se dvěma nikoly můžeme pozorovat: zhášení a úhel zhášení. Je-li na stolku mikroskopu umístěn opticky izotropní (kubický nebo
18 amorfní) minerál, zůstává při otáčení stolkem stále tmavý. Naopak minerály opticky anizotropní se při otočení stolkem o 360 čtyřikrát rozsvítí a čtyřikrát zhasnou. Tomuto jevu říkáme zhášení. U izotropních minerálů nezáleží na směru, kterým do nich světlo vstupuje. Izotropním prostředím prochází kolmo dopadající polarizované světlo produkované polarizátorem nerušeně. Následně je světlo zrušeno analyzátorem, který je orientován tak, že propouští jen světlo kmitající kolmo na rovinu kmitání světla vystupujícího z polarizátoru. Proto zůstává libovolný řez opticky izotropního minerálu při otáčení stolkem stále tmavý. Řezy anizotropními minerály kolmé na optickou osu se v polarizačním mikroskopu chovají obdobně jako izotropní minerály. Pro studium zhášení anizotropních minerálů platí jednoduché pravidlo: minerál zháší tehdy, když je některý z jeho hlavních optických směrů rovnoběžný s rovinou kmitání polarizátoru. V těchto směrech prochází polarizované světlo beze změny řez zůstane tmavý. Tento případ nastane při otočení o 360 čtyřikrát (po 90 ). Při pootočení stolkem o 45 z polohy zhášení se řez nejvíce rozsvítí. Mechanismus vzniku tohoto je následující: světlo kmitající předozadním směrem produkované polarizátorem dopadne na řez. Při průchodu řezem dojde ke dvojlomu. Oba dvojlomem vzniklé paprsky jsou vzájemně kolmo polarizované, a to tak, že kmitají rovnoběžně s hlavními optickými směry minerálu. Tyto paprsky se však liší rychlostí, kterou se minerálem šíří, proto z minerálu vystoupí s určitým fázovým rozdílem. Paprsky dopadnou na analyzátor, kde se opět oba rozštěpí na dvě složky, jednu rovnoběžnou s kmitáním polarizátoru, druhou rovnoběžnou s kmitáním analyzátoru. Máme tedy čtyři paprsky, dva kmitající rovnoběžně s polarizátorem, dva s analyzátorem. Paprsky kmitající rovnoběžně s polarizátorem jsou analyzátorem zrušeny. Paprsky kmitající v rovině kmitání analyzátoru mají stejnou vlnovou délku a šíří se prostorem přesně stejným směrem, proto dochází k jejich interferenci. Fázový rozdíl interferujících paprsků určuje amplitudu vznikajícího paprsku (obr.3). Některé složky (barvy) polychromatického světla, které používáme k mikroskopování, jsou tak interferencí zesíleny, některé zeslabeny a některé zcela vyhasnou. Výslednou směs paprsků vnímáme jako interferenční barvu. Interferenční barva je vždy nejvýraznější právě v poloze mezi dvěma sousedními polohami zhášení. Vzájemnou R závislost výše uvedených D = interferenčních barev na tloušťce preparátu t a na hodnotě dvojlomu je možné zjistit z tabulky interferenčních barev (Newtonova škála) obr. 4. Interferenční barvy jsou rozděleny na čtyři řády, v nichž následují ve stejném pořadí barvy I. řádu označované jako nízké, II. a III. řádu jako střední, IV. řádu jako vysoké. Z tohoto plyne, že výše interferenčních barev závisí na vzájemném zpoždění interferujících paprsků.
19 Vnitřní struktura a vlastnosti zkoumaných vláken Vlákna jsou charakteristická nevratnou orientací makromolekul podél osy vláken a částečnou krystalizací. Základním útvarem vláken je mikrofibrila (vřetenovitý útvar), která se skládá z pravidelně se střídajících amorfních a krystalických oblastí. Mikrofibrily se shlukují do vyšších útvarů zvaných fibril, kde jsou vzájemně propojeny vaznými řetězci. Z toho vyplívá, že vlastnosti vláken jsou ovlivněny částečnou krystalickou strukturou a lze je zkoumat polarizačním mikroskopem podobně jako minerály. Jako příklad byla vybrána vlákna čedičová a vlákna lnu a konopí. ČEDIČ K výrobě čedičových vláken se užívá vyvřelých hornin. Čedičové horniny tají v rozmezí teplot C. Rychlým ochlazení vzniká amorfní struktura (atomy nejsou pravidelně uspořádány). Při pomalém chlazení dochází ke vzniku krystalické struktury (atomy jsou pravidelně prostorově uspořádány v krystalické mřížce). Krystalizací dochází ke vzniku směsi minerálů plagiocenu a pyroxenu. Pyroxen patří podle systematické mineralogie do třídy silikátů a oddělení inosilikátů, což jsou silikáty s řetězovou vazbou tetraedrů. Čedič je v silně alkalickém prostředí dobře odolný, kdežto v kyselém prostředí je jeho stabilita nižší. Lze ho použít v širokém rozmezí teplot od nízkých (-200 C) až do poměrně vysokých. V oblasti nad 300 C však dochází ke vzniku krystalické struktury, která snižuje pevnost těchto vláken, což je nežádoucím jevem. LEN A KONOPÍ Len a konopí řadíme mezi vlákna rostlinného původu ze stonků. Jedná se o vlákna technická, což znamená, že jsou složena z velkého počtu malých elementárních vláken (dlouhé protáhlé buňky, které jsou na koncích uzavřené a ve středu mající lumen kanálek). Svazky těchto elementárních vláken jsou jednobuněčné, navzájem slepené pektiny. Složení a vlastnosti lnu resp. konopí jsou si velmi podobné, proto je dosti obtížné je od sebe rozeznat. Obsahují 65-85% celulózy, dále popeloviny, tuky, vosky, hemicelulózu, pektiny, lignin a vlhkost. Krystalinita konopí a lnu je okolo 90%. Celulóza obsažená v těchto vláknech krystaluje v soustavě monoklinické nebo rombické. Tyto přírodní vlákna obsahují krystalickou, amorfní část a vazné řetězce. Základním rozdílem těchto dvou vláken je odlišný směr sklonu fibril. U konopí je to na rozdíl od lnu směr Z pravý. Z mikroskopického hlediska se tyto vlákna od sebe liší svým vzhledem, ale je poměrně snadné je mezi sebou
20 zaměnit. Mají i podobné vlastnosti vlákna jsou za mokra velmi pevná, málo tažná, odolná vůči působení sladké i slané vody a obtížně bělitelná a barvitelná. 4. Výsledky měření a pozorování ČEDIČ Ze snímků je vidět, že čedič v polarizovaném světle pozorovaný se dvěma nikoly nejeví žádné známky interference - v jakékoliv poloze zůstává tmavý. To je důsledkem toho, že paprsek vstupující do vlákna se ve všech směrech pohybuje stejnou rychlostí. Tato skutečnost je potvrzena u opticky izotropních minerálů. Optickou izotorpii projevují látky amorfní a minerály s kubickou souměrností. Z toho vyplývá, že čedičová vlákna jsou amorfní. Další mé měření bylo založeno na pozorování čedičového vlákna po účincích hydroxidu sodného a kyseliny chlorovodíkové. Vlákno jsem již pozorovala pouze s jedním nikolem. Zjistila jsem, že po účincích hydroxidu vlákno nijak výrazně nezměnilo svůj vzhled od původního. Při působení kyseliny však změny nastaly. Vlákno dosti zesláblo a také změnilo svou barvu v pozorovaném světle. Jevilo se téměř jako průhledné. Tím jsem dokázala, že čedičové vlákno zásaditému prostředí poměrně dobře odolává, kdežto kyselému prostředí podléhá a výrazně ztrácí na pevnosti.
21 LEN A KONOPÍ Při pozorování těchto vláken se dvěma nikoly nastává výše popsaný jev- interference. Ze snímku elementárního vlákna je poměrně dobře vidět, jak s rostoucí tloušťkou roste dráhové zpoždění. Uprostřed vlákna, kde je jeho největší průměr dominuje karmínově červená barva, směrem do stran pak přechází v oranžově-žlutou, žlutou, modrozelenou až k modré a nakonec k indigové. Len a konopí jsem sledovala se dvěma nikoly nejprve se sádrovcovou destičkou a následně bez sádrovcové destičky. Sádrovcová destička slouží jako kompenzátor (pomocná destička) s interferenční barvou červeně fialovou, která odpovídá retardaci kolem 560 µm, tedy přibližně 1λ sodíkového světla. Z obrázků je patrné, že u lnu pozorovaného sádrovcovou destičkou natočenou ve směru 0 došlo ke změnám pestrých barev na šeď a u konopí tento jev nenastal. Tím se potvrdilo tvrzení, že len a konopí mají rozdílnou orientaci fibrilárních svazků ve vlákně. Při pozorování elementárního vlákna lnu si lze všimnout kolének, která jsou pro něj specifická. Z přiložených snímků je také dobře rozpoznat úhel zhášení. V poloze 90 se vlákna jeví jako tmavá, kdežto při natočení o 45 je velmi dobře vidět, jak se vlákno rozsvítilo.
22 Při průchodu polarizátorem (spodním nikolem) dochází k polarizaci světla v předozadní rovině. Rovina kmitání analyzátoru (horního nikolu) je pravolevá. Je- li analyzátor zasunut, dochází k vyhasnutí světla. Schématické znázornění vzniku interferenčních barev při pozorování opticky anizotropního krystalu se zkříženými nikoly.
23
24 Čedič v polarizovaném světle Elementární vlákno lnu při natočení o 45
25 Elementární vlákno lnu při natočení o 90 Len bez sádrovcové destičky
26 Len se sádrovcovou destičkou Konopí bez sádrovcové destičky
27 Konopí se sádrovcovou destičkou
28 METODA FÁZOVÉHO KONTRASTU Fázový kontrast je při mikroskopování jeden z jevů, které zlepšují obraz málo kontrastních preparátů. Využívá se jej také tam, kde preparát obsahuje části s různou optickou hustotou. Lidské oko není schopné registrovat změnu fází registruje pouze změnu intenzity (obr. ). a) b) c) Obr. Fázový posun světelného paprsku a) normální průchod světelného paprsku b) změna intenzity světla (útlum) c) změna fáze intenzita zůstává na stejné úrovni, fáze se mění Efektu se dosáhne zavedením tzv. fázové destičky do optického systému mikroskopu, která způsobí fázové zpoždění určité části světla. Fázová destička se zavádí do horní do horní ohniskové roviny objektivu, do míst vedlejších ohybových maxim. Dalšího zvýšení kontrastu se dociluje oslabením neodchýlených paprsků. Oslabuje se maximum paprsků přicházejících z oblasti štěrbin a zároveň paprsků přicházejících z oblasti pruhů (obr. ). Obojí neodchýlené paprsky procházejí stejným místem horní ohniskové roviny objektivu, kam se vkládá slabě absorbující destička, která sousedí s fázovou destičkou. Při pozorování s fázovým kontrastem se rozdíl indexů lomu projevuje jako rozdíl světlosti obou prostředí. Obr. Uspořádání optických částí při fázovém kontrastu.
29 Seřízení mikroskopu pro pozorování ve fázovém kontrastu 1. Mikroskop musí být vybaven kondenzorem pro fázový kontrast (kondenzor s diafragmou) a objektivem s fázovou destičkou (je označován nápisem Phv) 2. Mikrosop vyžaduje seřízení pro každé nastavení zvětšení (objektiv) zvlášť. 3. Místo jednoho okuláru nasadíme přídavný mikroskop a posuvem okuláru přídavného mikroskopu zaostříme na kroužky fázové destičky. 4. Posuvem diafragmy v kondenzoru vycentrujeme kroužky tak, aby se překrývaly. 5. Vyměníme přídavný mikroskop za okulár mikroskopu a pozorujeme. Další vysvětlující schema k fázovému kontrastu je na obr. Obr. Vysvětlující schéma k fázovému kontrastu. 1 Diafragma 2 Kondenzor 3 Preparát 4 Objektiv 5 Fázová destička 6 Okuár
OPTIKA - NAUKA O SVĚTLE
OPTIKA OPTIKA - NAUKA O SVĚTLE - jeden z nejstarších oborů yziky - studium světla, zákonitostí jeho šíření a analýza dějů při vzájemném působení světla a látky SVĚTLO elektromagnetické vlnění λ = 380 790
VíceZákladní pojmy. Je násobkem zvětšení objektivu a okuláru
Vznik obrazu v mikroskopu Mikroskop se skládá z mechanické části (podstavec, stojan a stolek s křížovým posunem), osvětlovací části (zdroj světla, kondenzor, clona) a optické části (objektivy a okuláry).
Více2 Mikroskopické studium struktury semikrystalických polymerů
2 Mikroskopické studium struktury semikrystalických polymerů Teorie Morfologie polymerů Morfologie polymerů jako součást polymerní vědy se zabývá studiem nadmolekulární struktury polymerů. Zkoumá uspořádání
Víceλ, (20.1) 3.10-6 infračervené záření ultrafialové γ a kosmické mikrovlny
Elektromagnetické vlny Optika, část fyziky zabývající se světlem, patří spolu s mechanikou k nejstarším fyzikálním oborům. Podle jedné ze starověkých teorií je světlo vyzařováno z oka a oko si jím ohmatává
VíceOptická (světelná) Mikroskopie pro TM III
Optická (světelná) Mikroskopie pro TM III Jan.Machacek@vscht.cz Ústav skla a keramiky VŠCHT Praha +42-0- 22044-4151 Osnova přednášky Mikroskopování ve zkřížených nikolech Zhášení anizotropních krystalů
Více1. Teorie mikroskopových metod
1. Teorie mikroskopových metod A) Mezi první mikroskopové metody patřilo barvení biologických preparátů vhodnými barvivy, což způsobilo ovlivnění amplitudy světla prošlého preparátem, který pak byl snadno
VíceViková, M. : MIKROSKOPIE II Mikroskopie II M. Viková
II Mikroskopie II M. Viková LCAM DTM FT TU Liberec, martina.vikova@tul.cz Osvětlovac tlovací soustava I Výsledkem Köhlerova nastavení je rovnoměrné a maximální osvětlení průhledného preparátu, ležícího
Vícevede sice ke zvýšení kontrastu, zároveň se ale snižuje rozlišení a ostrost obrazu (Obr. 46).
4. cvičení Metody zvýšení kontrastu obrazu (1. část) 1. Přivření kondenzorové clony nebo snížení kondenzoru vede sice ke zvýšení kontrastu, zároveň se ale snižuje rozlišení a ostrost obrazu (Obr. 46).
Více7. Světelné jevy a jejich využití
7. Světelné jevy a jejich využití - zápis výkladu - 41. až 43. hodina - B) Optické vlastnosti oka Oko = spojná optická soustava s měnitelnou ohniskovou vzdáleností zjednodušené schéma oka z biologického
VíceVyužití zrcadel a čoček
Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 Využití zrcadel a čoček V tomto článku uvádíme několik základních přístrojů, které vužívají spojných či rozptylných
VíceTypy světelných mikroskopů
Typy světelných mikroskopů Johann a Zacharias Jansenové (16. stol.) Systém dvou čoček délka 1,2 m 17. stol. Typy světelných mikroskopů Jednočočkový mikroskop 17. stol. Typy světelných mikroskopů Italský
VíceAplikovaná optika. Optika. Vlnová optika. Geometrická optika. Kvantová optika. - pracuje s čistě geometrickými představami
Aplikovaná optika Optika Geometrická optika Vlnová optika Kvantová optika - pracuje s čistě geometrickými představami - zanedbává vlnovou a kvantovou povahu světla - elektromagnetická teorie světla -světlo
VíceSvětlo v multimódových optických vláknech
Světlo v multimódových optických vláknech Tomáš Tyc Ústav teoretické fyziky a astrofyziky, Masarykova univerzita, Kotlářská 2, 61137 Brno Úvod Optické vlákno je pozoruhodný fyzikální systém: téměř dokonalý
Více17. března 2000. Optická lavice s jezdci a držáky čoček, světelný zdroj pro optickou lavici, mikroskopický
Úloha č. 6 Ohniskové vzdálenosti a vady čoček, zvětšení optických přístrojů Václav Štěpán, sk. 5 17. března 2000 Pomůcky: Optická lavice s jezdci a držáky čoček, světelný zdroj pro optickou lavici, mikroskopický
VíceVLNOVÁ OPTIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník
VLNOVÁ OPTIKA Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník Vlnová optika Světlo lze chápat také jako elektromagnetické vlnění. Průkopníkem této teorie byl Christian Huyghens. Některé jevy se dají
Více4.4. Vlnové vlastnosti elektromagnetického záření
4.4. Vlnové vlastnosti elektromagnetického záření 4.4.1. Interference 1. Charakterizovat význačné vlastnosti koherentních paprsků.. Umět definovat optickou dráhu v souvislosti s dráhovým rozdílem a s fázovým
VíceAbstrakt: Úloha seznamuje studenty se základními pojmy geometrické optiky
Úloha 6 02PRA2 Fyzikální praktikum II Ohniskové vzdálenosti čoček a zvětšení optických přístrojů Abstrakt: Úloha seznamuje studenty se základními pojmy geometrické optiky a principy optických přístrojů.
VíceOPTICKÉ VLASTNOSTI OKA. ROZKLAD SVĚTLA HRANOLEM 1. OPTICKÉ VLASTNOSTI OKA
OPTICKÉ VLASTNOSTI OKA. ROZKLAD SVĚTLA HRANOLEM 1. OPTICKÉ VLASTNOSTI OKA Stavbu lidského oka znáte z vyučování přírodopisu. Zopakujte si ji po dle obrázku. Komorová tekutina, oční čočka a sklivec tvoří
VíceNejdůležitější pojmy a vzorce učiva fyziky II. ročníku
Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 Nejdůležitější pojmy a vzorce učiva fyziky II. ročníku V tomto článku uvádíme shrnutí poznatků učiva II. ročníku
VíceAPLIKOVANÁ OPTIKA A ELEKTRONIKA
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ MILOSLAV ŠVEC A JIŘÍ VONDRÁK APLIKOVANÁ OPTIKA A ELEKTRONIKA MODUL 01 OPTICKÁ ZOBRAZENÍ STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA
VíceNeživá příroda I. Optické vlastnosti minerálů
Neživá příroda I Optické vlastnosti minerálů 1 Charakter světla Světelný paprsek definuje: vlnová délka (λ): vzdálenost mezi následnými vrcholy vln, amplituda: výchylka na obě strany od rovnovážné polohy,
VíceZáklady fyzikálněchemických
Základy fyzikálněchemických metod Fyzikálně-chemické metody optické metody elektrochemické metody separační metody kalorimetrické metody radiochemické metody ostatní metody Optické metody Oko je citlivé
VíceÚloha č. 8 Vlastnosti optických vláken a optické senzory
Úloha č. 8 Vlastnosti optických vláken a optické senzory Optické vlákna patří k nejmodernějším přenosovým médiím. Jejich vysoká přenosová kapacita a nízký útlum jsou hlavní výhody, které je staví před
VíceM I K R O S K O P I E
Inovace předmětu KBB/MIK SVĚTELNÁ A ELEKTRONOVÁ M I K R O S K O P I E Rozvoj a internacionalizace chemických a biologických studijních programů na Univerzitě Palackého v Olomouci CZ.1.07/2.2.00/28.0066
VíceOptika pro mikroskopii materiálů I
Optika pro mikroskopii materiálů I Jan.Machacek@vscht.cz Ústav skla a keramiky VŠCHT Praha +42-0- 22044-4151 Osnova přednášky Základní pojmy optiky Odraz a lom světla Interference, ohyb a rozlišení optických
VíceVlnění, optika mechanické kmitání a vlnění zvukové vlnění elmag. vlny, světlo a jeho šíření zrcadla a čočky, oko druhy elmag. záření, rentgenové z.
Vlnění, optika mechanické kmitání a vlnění zvukové vlnění elmag. vlny, světlo a jeho šíření zrcadla a čočky, oko druhy elmag. záření, rentgenové z. Mechanické vlnění představte si závaží na pružině, které
VíceFyzika pro chemiky II. Jarní semestr 2014. Elektromagnetické vlny a optika Fyzika mikrosvěta Fyzika pevných látek. Petr Mikulík. Maloúhlový rozptyl
Fyzika pro chemiky II Jarní semestr 2014 Elektromagnetické vlny a optika Fyzika mikrosvěta Fyzika pevných látek Petr Mikulík Ústav fyziky kondenzovaných látek Přírodovědecká fakulta Masarykova univerzita,
Více13. Vlnová optika I. Interference a ohyb světla
13. Vlnová optika I. Interference a ohyb světla Od časů Isaaca Newtona si lidstvo láme hlavu problémem, je-li světlo vlnění nebo proud částic. Tento spor rozdělil svět vědy na dva zdánlivě nesmiřitelné
VíceFYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE
FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE Datum měření: 0520 Jméno: Jakub Kákona Pracovní skupina: 4 Ročník a kroužek: Pa 9:30 Spolupracovníci: Jana Navrátilová Hodnocení: Geometrická optika - Ohniskové vzdálenosti
VíceFyzikální praktikum ( optika)
Fyzikální praktikum ( optika) OPT/FP4 a OPT/P2 Jan Ponec Určeno pro studenty všech kombinací s fyzikou Olomouc 2011 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České
VíceFYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE
FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE Datum měření: 19.3.2011 Jméno: Jakub Kákona Pracovní skupina: 2 Hodina: Po 7:30 Spolupracovníci: Viktor Polák Hodnocení: Ohniskové vzdálenosti a vady čoček a zvětšení
VíceFyzikální praktikum 2. 9. Závislost indexu lomu skla na vlnové délce. Refraktometr
Ústav fyziky kondenzovaných látek Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita, Brno Fyzikální praktikum 9. Závislost indexu lomu skla na vlnové délce. Refraktometr Úkoly k měření Povinná část Měření
VíceMikroskopy. Světelný Konfokální Fluorescenční Elektronový
Mikroskopy Světelný Konfokální Fluorescenční Elektronový Světelný mikroskop Historie 1590-1610 - Vyrobeny první přístroje, které lze považovat za použitelný mikroskop (Hans a Zaccharis Janssenové z Middleburgu
VíceOPTICKÝ KUFŘÍK OA1 410.9973 Návody k pokusům
OPTICKÝ KUFŘÍK OA 40.9973 Návody k pokusům Učitelská verze NÁVODY K POKUSŮM OPTIKA 2 NÁVODY K POKUSŮM OPTIKA SEZNAM POKUSŮ ŠÍŘENÍ SVĚTLA Přímočaré šíření světla (..) Stín a polostín (.2.) ODRAZ SVĚTLA
VíceZákladní pojmy a vztahy: Vlnová délka (λ): vzdálenost dvou nejbližších bodů vlnění kmitajících ve stejné fázi
LRR/BUBCV CVIČENÍ Z BUNĚČNÉ BIOLOGIE 1. SVĚTELNÁ MIKROSKOPIE A PREPARÁTY V MIKROSKOPII TEORETICKÝ ÚVOD: Mikroskopie je základní metoda, která nám umožňuje pozorovat velmi malé biologické objekty. Díky
VíceNázev: Pozorování a měření emisních spekter různých zdrojů
Název: Pozorování a měření emisních spekter různých zdrojů Autor: Doc. RNDr. Milan Rojko, CSc. Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy Předmět, mezipředmětové vztahy: fyzika, chemie Ročník:
VícePŘEHLED KLASICKÝCH A MODERNÍCH MIKROSKOPICKÝCH METOD
PŘEHLED KLASICKÝCH A MODERNÍCH MIKROSKOPICKÝCH METOD Jan Hošek Ústav přístrojové a řídící techniky, Fakulta strojní, ČVUT v Praze, Technická 4, 166 07 Praha 6, Česká republika Ústav termomechaniky AV ČR,
Více5.3.3 Interference na tenké vrstvě
5.3.3 Interference na tenké vrstvě Předpoklady: 530 Bublina z bublifuku, slabounká vrstva oleje na vodě, někteří brouci jasné duhové barvy, u bublin se přelévají, barvy se mění s úhlem, pod kterým povrch
VíceFYZIKA na LF MU cvičná. 1. Který z následujících souborů jednotek neobsahuje jen základní nebo odvozené jednotky soustavy SI?
FYZIKA na LF MU cvičná 1. Který z následujících souborů jednotek neobsahuje jen základní nebo odvozené jednotky soustavy SI? A. kandela, sekunda, kilogram, joule B. metr, joule, kalorie, newton C. sekunda,
Více2015/16 MĚŘENÍ TLOUŠTKY LIDSKÉHO VLASUA ERYTROCYTU MIKROSKOPEM
2015/16 MĚŘENÍ TLOUŠTKY LIDSKÉHO VLASUA ERYTROCYTU MIKROSKOPEM Teoretický úvod: Cílem úlohy je naučit se pracovat s mikroskopem a s jeho pomocí měřit velikost mikroskopických útvarů. Mikroskop Optickou
Vícelaboratorní řád, bezpečnost práce metody fyzikálního měření, chyby měření hustota tělesa
Vyučovací předmět Fyzika Týdenní hodinová dotace 2 hodiny Ročník 1. Roční hodinová dotace 72 hodin Výstupy Učivo Průřezová témata, mezipředmětové vztahy používá s porozuměním učivem zavedené fyzikální
VíceR10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A. R10.1 Fotovoltaika
Fyzika pro střední školy II 84 R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A R10.1 Fotovoltaika Sluneční záření je spojeno s přenosem značné energie na povrch Země. Její velikost je dána sluneční neboli solární
VíceOPTIKA Optické přístroje TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.
OPTIKA Optické přístroje TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY. ) Oko Oko je optická soustava, kterou tvoří: rohovka, komorová voda, čočka a sklivec.
VíceTémata semestrálních prací:
Témata semestrálních prací: 1. Balistická raketa v gravitačním poli Země zadal Jiří Novák Popište pohyb balistické rakety vystřelené ze zemského povrchu v gravitačním poli Země. Sestavte model této situace
VíceHmotnostní spektrometrie
Hmotnostní spektrometrie Podstatou hmotnostní spektrometrie je studium iontů v plynném stavu. Tato metoda v sobě zahrnuje tři hlavní části:! generování iontů sledovaných atomů nebo molekul! separace iontů
VíceLetní škola fyziky optika 2015 (22.6. 26.6. 2015)
Letní škola fyziky optika 2015 (22.6. 26.6. 2015) 1) Experimentální paprsková optika (Miroslav Pech)... 1 Experimentální ověření základních zákonů paprskové optiky, jako je zákon lomu a odrazu, ukázka
VíceZáklady světelné mikroskopie
Základy světelné mikroskopie Kotrba, Babůrek, Knejzlík: Návody ke cvičením z biologie, VŠCHT Praha, 2006. zvětšuje max. 2000 max. 1 000 000 cca 0,2 mm stovky nm až desetiny nm rozlišovací mez = nejmenší
VícePSK1-10. Komunikace pomocí optických vláken I. Úvodem... SiO 2. Název školy:
Název školy: Autor: Anotace: Vzdělávací oblast: Předmět: Tematická oblast: PSK1-10 Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka Ukázka fyzikálních principů, na kterých
VíceMĚŘENÍ VLNOVÝCH DÉLEK SVĚTLA MŘÍŽKOVÝM SPEKTROMETREM
MĚŘENÍ VLNOVÝCH DÉLEK SVĚTLA MŘÍŽKOVÝM SPEKTROMETREM Difrakce (ohyb) světla je jedním z několika projevů vlnových vlastností světla. Z těchto důvodů světlo při setkání s překážkou nepostupuje dále vždy
Více3.2 Rovnice postupné vlny v bodové řadě a v prostoru
3 Vlny 3.1 Úvod Vlnění můžeme pozorovat například na vodní hladině, hodíme-li do vody kámen. Mechanické vlnění je děj, při kterém se kmitání šíří látkovým prostředím. To znamená, že například zvuk, který
VícePraktická geometrická optika
Praktická geometrická optika Václav Hlaváč České vysoké učení technické v Praze Centrum strojového vnímání (přemosťuje skupiny z) Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky Fakulta elektrotechnická,
VíceAkustika. Rychlost zvukové vlny v v prostředí s hustotou ρ a modulem objemové pružnosti K
zvuk každé mechanické vlnění v látkovém prostředí, které je schopno vyvolat v lidském uchu sluchový vjem akustika zabývá se fyzikálními ději spojenými se vznikem zvukového vlnění, jeho šířením a vnímáním
VíceZákladní pojmy Zobrazení zrcadlem, Zobrazení čočkou Lidské oko, Optické přístroje
Optické zobrazování Základní pojmy Zobrazení zrcadlem, Zobrazení čočkou Lidské oko, Optické přístroje Základní pojmy Optické zobrazování - pomocí paprskové (geometrické) optiky - využívá model světelného
VíceKULOVÁ ZRCADLA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - Septima
KULOVÁ ZRCADLA Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - Septima Zakřivená zrcadla Zrcadla, která nejsou rovinná Platí pro ně zákon odrazu, deformují obraz My se budeme zabývat speciálním typem zakřivených
VíceFyzika (učitelství) Zkouška - teoretická fyzika. Čas k řešení je 120 minut (6 minut na úlohu): snažte se nejprve rychle vyřešit ty nejsnazší úlohy,
Státní bakalářská zkouška. 9. 05 Fyzika (učitelství) Zkouška - teoretická fyzika (test s řešením) Jméno: Pokyny k řešení testu: Ke každé úloze je správně pouze jedna odpověď. Čas k řešení je 0 minut (6
VíceMěření zvětšení dalekohledu a ohniskové vzdálenosti objektivů 1. Cíl úlohy
Měření zvětšení dalekohledu a ohniskové vzdálenosti objektivů 1. Cíl úlohy 2. Úkoly Seznámení se základními prvky a stavbou teleskopických dalekohledů. A) Změřte ohniskovou vzdálenost předložených objektivů
VíceFyzikální praktikum 1
Fyzikální praktikum 1 FJFI ČVUT v Praze Úloha: #9 Základní experimenty akustiky Jméno: Ondřej Finke Datum měření: 3.11.014 Kruh: FE Skupina: 4 Klasifikace: 1. Pracovní úkoly (a) V domácí přípravě spočítejte,
Více8 b) POLARIMETRIE. nepolarizovaná vlna
1. TEORETICKÝ ÚVO Rotační polarizace Světlo má zároveň povahu vlnového i korpuskulárního záření. V optických jevech se světlo chová jako příčné vlnění, přičemž světelné kmity probíhají všemi směry a směr
VíceIdeální krystalová mřížka periodický potenciál v krystalu. pásová struktura polovodiče
Cvičení 3 Ideální krystalová mřížka periodický potenciál v krystalu Aplikace kvantové mechaniky pásová struktura polovodiče Nosiče náboje v polovodiči hustota stavů obsazovací funkce, Fermiho hladina koncentrace
Vícetelná technika Literatura: tlení,, vlastnosti oka, prostorový úhel Ing. Jana Lepší http://webs.zcu.cz/fel/kee/st/st.pdf
Světeln telná technika Literatura: Habel +kol.: Světelná technika a osvětlování - FCC Public Praha 1995 Ing. Jana Lepší Sokanský + kol.: ČSO Ostrava: http://www.csorsostrava.cz/index_publikace.htm http://www.csorsostrava.cz/index_sborniky.htm
Více2. Pasivní snímače. 2.1 Odporové snímače
. Pasivní snímače Pasivní snímače při působení měřené veličiny mění svoji charakteristickou vlastnost, která potom ovlivní tok elektrické energie. Její změna je pak mírou hodnoty měřené veličiny. Pasivní
VíceELEKTRICKÉ SVĚTLO 1 Řešené příklady
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNCKÉ V PRAE FAKULTA ELEKTROTECHNCKÁ magisterský studijní program nteligentní budovy ELEKTRCKÉ SVĚTLO Řešené příklady Prof. ng. Jiří Habel DrSc. a kolektiv Praha Předmluva Předkládaná
Více8.1. ELEKTROMAGNETICKÉ ZÁŘENÍ A JEHO SPEKTRUM. Viditelné světlo Rozklad bílého světla:
8. Optika 8.1. ELEKTROMAGNETICKÉ ZÁŘENÍ A JEHO SPEKTRUM Jak vzniká elektromagnetické záření? 1.. 2.. Spektrum elektromagnetického záření: Infračervené záření: Viditelné světlo Rozklad bílého světla:..
Více2. kapitola: Přenosová cesta optická (rozšířená osnova)
Punčochář, J: AEO; 2. kapitola 1 2. kapitola: Přenosová cesta optická (rozšířená osnova) Čas ke studiu: 4 hodiny Cíl: Po prostudování této kapitoly budete umět identifikovat prvky optického přenosového
VíceTRANSMISNÍ ELEKTRONOVÁ MIKROSKOPIE
TRANSMISNÍ ELEKTRONOVÁ MIKROSKOPIE Klára Šafářová Centrum pro výzkum nanomateriálů, UP Olomouc 4.12.2009 Workshop: Mikroskopické techniky SEM a TEM Obsah konstrukce transmisního elektronového mikroskopu
VíceInfračervená spektroskopie
Infračervená spektroskopie 1 Teoretické základy Podstatou infračervené spektroskopie je interakce infračerveného záření se studovanou hmotou, kdy v případě pohlcení fotonu studovanou hmotou mluvíme o absorpční
VíceHloubka ostrosti trochu jinak
Hloubka ostrosti trochu jinak Jan Dostál rev. 1.1 U ideálního objektivu platí: 1. paprsek procházející středem objektivu se neláme, 2. paprsek rovnoběžný s optickou osou se láme do ohniska, 3. všechny
VíceElektrický náboj, Elektrické pole Elektrický potenciál a elektrické napětí Kapacita vodiče
Elektrické pole Elektrický náboj, Elektrické pole Elektrický potenciál a elektrické napětí Kapacita vodiče Elektrický náboj Elektrování těles: a) třením b) přímým dotykem jevy = elektrické příčinou - elektrický
VíceOptická spektroskopie
Univerzita Palackého v Olomouci Přírodovědecká fakulta Optická spektroskopie Antonín Černoch, Radek Machulka, Jan Soubusta Olomouc 2012 Oponenti: Mgr. Karel Lemr, Ph.D. RNDr. Dagmar Chvostová Publikace
VíceMěření horizontálních a vertikálních úhlů Úhloměrné přístroje a jejich konstrukce Horizontace a centrace Přesnost a chyby v měření úhlů.
Měření horizontálních a vertikálních úhlů Úhloměrné přístroje a jejich konstrukce Horizontace a centrace Přesnost a chyby v měření úhlů Kartografie přednáška 10 Měření úhlů prostorovou polohu směru, vycházejícího
Více1. Člun o hmotnosti m = 50 kg startuje kolmo ke břehu a pohybuje se dále v tomto směru konstantní rychlostí v 0 = 2 m.s -1 vůči vodě. Současně je unášen podél břehu proudem vody, který na něj působí silou
VíceSBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH
SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH MECHANIKA MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMIKA ELEKTŘINA A MAGNETISMUS KMITÁNÍ A VLNĚNÍ OPTIKA FYZIKA MIKROSVĚTA ODRAZ A LOM SVĚTLA 1) Index lomu vody je 1,33. Jakou rychlost má
VíceMikrovlny. 1 Úvod. 2 Použité vybavení
Mikrovlny * P. Spáčil, ** J. Pavelka, *** F. Jareš, **** V. Šopík Gymnázium Vídeňská Brno; ** Gymnázium tř. Kpt. Jaroše; *** Arcibiskupské gymnázium; **** Gymnázium Jeseník; pavelspacil@tiscali.cz; **
VíceFyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/02.0012 GG OP VK
Fyzikální vzdělávání 1. ročník Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník 1 Vlnění a optika 1. ročník Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník 2 mechanické kmitání a vlnění - základní druhy mechanického vlnění a jejich
VíceGeometrická optika. Optické přístroje a soustavy. převážně jsou založeny na vzájemné interakci světelného pole s látkou nebo s jiným fyzikálním polem
Optické přístroje a soustav Geometrická optika převážně jsou založen na vzájemné interakci světelného pole s látkou nebo s jiným fzikálním polem Důsledkem této t to interakce je: změna fzikáln lních vlastností
Vícestránka 101 Obr. 5-12c Obr. 5-12d Obr. 5-12e
BIPOLÁRNÍ TRANZISTOR: Polovodičová součástka se dvěma přechody PN a se třemi oblastmi s příměsovou vodivostí (NPN, popř. PNP, K kolekor, B báze, E emitor) u níž lze proudem procházejícím v propustném směru
VíceDigitální učební materiál
Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony klíčové aktivity Digitální učební materiál CZ.1.07/1.5.00/3.080 Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT III/ Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím
VícePružnost. Pružné deformace (pružiny, podložky) Tuhost systému (nežádoucí průhyb) Kmitání systému (vlastní frekvence)
Pružnost Pružné deformace (pružiny, podložky) Tuhost systému (nežádoucí průhyb) Kmitání systému (vlastní frekvence) R. Hook: ut tensio, sic vis (1676) 1 2 3 Pružnost 1) Modul pružnosti 2) Vazby mezi atomy
VíceHranolový spektrometr
Hranolový spektrometr a vodíkové spektrum Ú k o l y 1. Okalibrujte hranolový spektro.. Určente vlnové délky spektrálních čar vodíkové výbojky. 3. Určente kvantové elektronové přechody v atomu vodíku. 4.
VíceKapacita. Gaussův zákon elektrostatiky
Kapacita Dosud jsme se zabývali vztahy mezi náboji ve vakuu. Prostředí mezi náboji jsme charakterizovali permitivitou ε a uvedli jsme, že ve vakuu je ε = 8,854.1-1 C.V -1.m -1. V této kapitole se budeme
VíceFYZIKA II. Marek Procházka 1. Přednáška
FYZIKA II Marek Procházka 1. Přednáška Historie Dělení optiky Základní pojmy Reflexe (odraz) Refrakce (lom) jevy na rozhraní dvou prostředí o různém indexu lomu. Disperze (rozklad) prostorové oddělení
VíceANALÝZA MĚŘENÍ TVARU VLNOPLOCHY V OPTICE POMOCÍ MATLABU
ANALÝZA MĚŘENÍ TVARU VLNOPLOCHY V OPTICE POMOCÍ MATLABU J. Novák, P. Novák Katedra fyziky, Fakulta stavební, České vysoké učení technické v Praze Abstrakt V práci je popsán software pro počítačovou simulaci
VícePraktická geometrická optika
Praktická geometrická optika Václav Hlaváč České vysoké učení technické v Praze Fakulta elektrotechnická, katedra kybernetiky Centrum strojového vnímání http://cmp.felk.cvut.cz/ hlavac, hlavac@fel.cvut.cz
VíceMěření ohniskových vzdáleností čoček, optické soustavy
Úloha č. 9 Měření ohniskových vzdáleností čoček, optické soustavy Úkoly měření: 1. Stanovte ohniskovou vzdálenost zadaných tenkých čoček na základě měření předmětové a obrazové vzdálenosti: - zvětšeného
VíceFyzika II. Marek Procházka Vlnová optika II
Fyzika II Marek Procházka Vlnová optika II Základní pojmy Reflexe (odraz) Refrakce (lom) jevy na rozhraní dvou prostředí o různém indexu lomu. Disperze (rozklad) prostorové oddělení složek vlnění s různou
VíceSvětlo jako elektromagnetické záření
Světlo jako elektromagnetické záření Základní pojmy: Homogenní prostředí prostředí, jehož dané vlastnosti jsou ve všech místech v prostředí stejné. Izotropní prostředí prostředí, jehož dané vlastnosti
VíceNázev a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA
Název a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA OPTIKA ZÁKLADNÍ POJMY Optika a její dělení Světlo jako elektromagnetické vlnění Šíření světla Odraz a lom světla Disperze (rozklad) světla OPTIKA
VíceMETALOGRAFIE I. 1. Úvod
METALOGRAFIE I 1. Úvod Metalografie je nauka, která pojednává o vnitřní stavbě kovů a slitin. Jejím cílem je zviditelnění struktury materiálu a následné studium pomocí světelného či elektronového mikroskopu.
VíceVlnění, optika a atomová fyzika (2. ročník)
Vlnění, optika a atomová fyzika (2. ročník) Vlnění 1. Kmity soustav hmotných bodů (6 hod.) 1.1 Netlumené malé kmity kolem stabilní rovnovážné polohy: linearita pohybových rovnic, princip superpozice, obecné
VíceVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV FYZIKÁLNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF PHYSICAL ENGINEERING SVĚTELNÁ MIKROSKOPIE
VícePÍSEMNÁ ZPRÁVA ZADAVATELE
PÍSEMNÁ ZPRÁVA ZADAVATELE Identifikační údaje zadávacího řízení Název zakázky Druh zakázky Název projektu Číslo projektu Dodávka pomůcek pro výuku fyziky a biologie Dodávky Inovace ve výuce fyziky a biologie
Více1 Tepelné kapacity krystalů
Kvantová a statistická fyzika 2 Termodynamika a statistická fyzika) 1 Tepelné kapacity krystalů Statistická fyzika dokáže vysvětlit tepelné kapacity látek a jejich teplotní závislosti alespoň tehdy, pokud
VíceÚloha č.: XVII Název: Zeemanův jev Vypracoval: Michal Bareš dne 18.10.2007. Posuzoval:... dne... výsledek klasifikace...
Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK PRAKTIKUM IV Úloha č.: XVII Název: Zeemanův jev Vypracoval: Michal Bareš dne 18.10.2007 Odevzdal dne:... vráceno:... Odevzdal dne:...
VíceRychlostní a objemové snímače průtoku tekutin
Rychlostní a objemové snímače průtoku tekutin Rychlostní snímače průtoku Rychlostní snímače průtoku vyhodnocují průtok nepřímo měřením střední rychlosti proudu tekutiny v STŘ. Ta závisí vzhledem k rychlostnímu
VíceLátka a těleso skupenství látek atomy, molekuly a jejich vlastnosti. Fyzikální veličiny a jejich měření fyzikální veličiny a jejich jednotky
Vyučovací předmět Fyzika Týdenní hodinová dotace 1 hodina Ročník Prima Roční hodinová dotace 36 hodin Výstupy Učivo Průřezová témata, mezipředmětové vztahy prakticky rozeznává vlastnosti látek a těles
Více5.6. Člověk a jeho svět
5.6. Člověk a jeho svět 5.6.1. Fyzika ŠVP ZŠ Luštěnice, okres Mladá Boleslav verze 2012/2013 Charakteristika vyučujícího předmětu FYZIKA I. Obsahové vymezení Vyučovací předmět Fyzika vychází z obsahu vzdělávacího
VíceELEKTRICKÉ SVĚTLO 1 Řešené příklady
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNCKÉ V PRAE FAKULTA ELEKTROTECHNCKÁ magisterský studijní program nteligentní budovy ELEKTRCKÉ SVĚTLO Řešené příklady Prof. ng. Jiří Habel DrSc. a kolektiv Praha Předmluva Předkládaná
VíceMikroskop včera a dnes a jeho využití ve fyzikálním praktiku
Mikroskop včera a dnes a jeho využití ve fyzikálním praktiku JIŘÍ TESAŘ 1, VÍT BEDNÁŘ 2 Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích 1, Západočeská univerzita v Plzni 2 Abstrakt Úvodní část příspěvku je
VíceČást A strana A 1. (14 b) (26 b) (60 b) (100 b)
Část A strana A 1 Bodové hodnocení vyplňuje komise! část A B C Celkem body (14 b) (26 b) (60 b) (100 b) Pokyny k testovým otázkám: U následujících otázek zakroužkuj vždy právě jednu správnou odpověď. Zmýlíš-li
VíceI N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. x m. Ne čas!
MECHANICKÉ VLNĚNÍ I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í uveďte rozdíly mezi mechanickým a elektromagnetickým vlněním zdroj mechanického vlnění musí. a to musí být přenášeno vhodným prostředím,
Více